SU1555292A1 - Method of modification of silicon-containing sorbent for removing ammonia from waste water - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам получени  сорбентов дл  очистки сточных вод от аммиака и может быть использовано при очистке городских промышленных и сельскохоз йственных сточных вод. Цель - увеличение сорбционной способности сорбента по отношению к аммиаку. Способ модификации кремнийсодержащего сорбента осуществл етс  следующим образом. В качестве сорбента используют отход металлургического производства - горелую формовочную землю, которую в течение одного часа выдерживают на вод ной бане в 0,05-0,10 н. растворе фтористоводородной кислоты. После этого ее промывают водой до остаточного содержани  фторид-ионов в воде 10^-5 моль/л. Затем землю кип т т в течение одного часа в 8-10%-ном растворе едкого натра. После этого землю промывают водой до PH воды 8-9. Соотношение твердой и жидкой фаз при обработке земли кислотой и щелочью составл ет Т:Ж=1:3-4. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.The invention relates to methods for the preparation of sorbents for the purification of ammonia from wastewater and can be used in the purification of urban industrial and agricultural wastewater. The goal is to increase the sorption capacity of the sorbent in relation to ammonia. The method of modifying the silicon-containing sorbent is carried out as follows. As a sorbent, metallurgical production waste is used: burned molding earth, which is kept in a water bath of 0.05-0.10 g for one hour. hydrofluoric acid solution. After that, it is washed with water to a residual content of fluoride ions in water of 10 ^-5 mol / l. Then the earth is boiled for one hour in an 8-10% solution of caustic soda. After that, the ground is washed with water until the pH of the water 8-9. The ratio of solid and liquid phases when treating the earth with acid and alkali is T: W = 1: 3-4. 1 hp f-ly, 4 tab.

Description

Изобретение относитс  к способам получени  сорбентов дл  очистки сточных вод от аммиака и может быть использовано при очистке городских промышленных и сельскохоз йственных сточных вод.The invention relates to methods for the preparation of sorbents for the purification of ammonia from wastewater and can be used in the purification of urban industrial and agricultural wastewater.

Целью изобретени   вл етс  увеличение сорбционной способности сорбента по отношению к аммиаку,The aim of the invention is to increase the sorption capacity of the sorbent with respect to ammonia,

По химическому составу горела  формовочна  земл  близка к силика- гелю. Основным компонентом земли, как и силикагел ,  вл етс  SiOz 95-97%, остальное составл ют оксиды щелочных и щелочноземельных металлов (, CaO, MgC, КаО) 2,0-2,5% и ок- 1сид железа 1,0-1,5%.The chemical composition of burned molding earth is close to silica gel. The main component of the earth, like silica gel, is SiOz 95-97%, the rest are oxides of alkali and alkaline earth metals (, CaO, MgC, KAO) 2.0-2.5% and iron oxide 1.0-1 ,five%.

Дл  осуществлени  способа модифицирование горелой формовочной земли ведут следующим образом. В течение 1 ч землю выдерживают на вод ной бане в 0,05-0,10 н. растворе фтористоводородной кислоты, Посгсе чего ее промывают водой до остаточного содержани  фторид-ионов в воде моль/л. Затем землю кип т т в течение 1 ч в 8-10%-ном растворе едкого натра. После чего землю промывают водой до рН воды 8-9. Соотношение твердой и жидкой фаз при обработке земли кислотой и щелочью составл ет Т:Ж 1:3-4.To implement the method, the modification of burned molding earth is carried out as follows. For 1 h, the earth is kept in a water bath of 0.05-0.10 n. hydrofluoric acid solution, after which it is washed with water to a residual fluoride ion content in water mol / l. The earth is then boiled for 1 hour in an 8-10% solution of caustic soda. After that, the ground is washed with water until the pH of the water is 8-9. The ratio of solid and liquid phases when treating the earth with acid and alkali is T: W 1: 3-4.

Увеличение концентрации HF (выше 0,10 н.) приводит к уменьшению сорбционной способности горелой земли.An increase in the concentration of HF (above 0.10 N.) leads to a decrease in the sorption capacity of the burned earth.

СП СлSP Sl

елate

ЮYU

Дальнейшее увеличение щелочности раствора в процессе обработки также приводит к снижению сорбционной способности горелой земли по отношению к аммиаку. Уменьшение концентрации как кислоты, так и щелочи при модификации приводит к ухудшению очистки сточной воды от аммиака. Установлено , что оптимальное соотношение фаз составл ет . При уменьшении этого соотношени  не происходит заметной модификации отхода. Увеличение доли кислоты или щелочи в процессе обработки незначительно измен ет сорбционную способность земли по отношению к аммиаку по сравнению с оптимальным соотношением.A further increase in the alkalinity of the solution during processing also leads to a decrease in the sorption capacity of the burned earth with respect to ammonia. Reducing the concentration of both acid and alkali in the modification leads to a deterioration in the treatment of waste water from ammonia. The optimal phase ratio is found to be. By reducing this ratio, no noticeable modification of the waste occurs. An increase in the proportion of acid or alkali in the course of processing slightly changes the sorption capacity of the earth with respect to ammonia in comparison with the optimum ratio.

При соблюдении указанных концентраций кислоты и щелочи, а также соот ношени  твердой и жидкой фаз врем  обработки кислотой и щелочью состав- л ет 1,0-1,5 ч. Увеличение времени обработки (больше 1,5 ч) не вли ет на сорбционную способность земли. Если врем  обработки отхода менее 1 ч, то его сорбционна  способность мало отличаетс  от немодифицированного сырь .If the indicated concentrations of acid and alkali are observed, as well as the ratio of solid and liquid phases, the treatment time with acid and alkali is 1.0-1.5 hours. An increase in processing time (more than 1.5 hours) does not affect the sorption capacity. land. If the processing time of the waste is less than 1 hour, then its sorption capacity differs little from unmodified raw material.

Полученные результаты очистки СВ от аммиака при исходном его содержании 15,3 мг/л (расход сорбента 30 мг/л, врем  контакта 8 ч, рН 7,25 представлены в табл. 1.The results of purification of nitrogen from ammonia with its initial content of 15.3 mg / l (sorbent consumption 30 mg / l, contact time 8 hours, pH 7.25 are presented in Table. 1.

ОЧИСТКУ СТОЧНЫХ ВОД С ИСПОЛЬЗОВа- SEWAGE WATER TREATMENT USING -

нием сорбента осуществл ют следующим образом. К 100 мл сточной воды после биологической очистки при перемешивании добавл ют модифицированную горелую землю в количестве 20-30 г/л. Землю в контакте с водой выдерживают 6-8 ч. После отстаивани  воду отдел ют от сорбента и анализируют на содержание.аммиака,The sorbent is carried out as follows. To 100 ml of wastewater after biological treatment with stirring add modified burned earth in the amount of 20-30 g / l. The ground in contact with water is kept for 6-8 hours. After settling, the water is separated from the sorbent and analyzed for the content of ammonia,

Пример, Дл  очистки берут сточную воду с городских очистных сооружений после биологической очистки , котора  имеет следующие показатели качества: ХПК (химическое потребление кислорода) 85 мг/л, ВПК (биологическое потребление кислорода 12 мг/л, содержание аммиака и аммонийных ионов 15,3 мг/л, фосфатов (в пересчете на Рг05 2,9 мг/л,ПАВ 0,16 мг/л, жесткость 16,4 мг экв/л, в том числе кальци  8,7 и магни  7,8 мг-экв/л, щелочность 3,6 мг-экв/ рН 7,25.For example, for cleaning, wastewater is taken from municipal wastewater treatment plants after biological treatment, which has the following quality indicators: COD (chemical oxygen consumption) 85 mg / l, MIC (biological oxygen consumption 12 mg / l, ammonia and ammonium ions 15.3 mg / l, phosphates (in terms of Pr05, 2.9 mg / l, surfactant 0.16 mg / l, hardness 16.4 mg eq / l, including calcium 8.7 and magnesium 7.8 mg eq / l, alkalinity of 3.6 mEq / pH 7.25.

В табл. 2 и 3 приведены сравнительные данные по эффекту очистки сточных вод от аммиака и аммонийных ионов в зависимости от расхода сорбента и времени контакта его со сточной водой,In tab. 2 and 3 are comparative data on the effect of wastewater treatment from ammonia and ammonium ions, depending on the consumption of the sorbent and the time of its contact with the waste water,

Представленные в табл. 2 и 3 данные показывают, что оптимальными услови ми очистки сточных вод от аммиака  вл етс  расход сорбента 20- 30 г/л при времени контакта сорбента со сточной водой не менее 6 ч.Presented in table. 2 and 3, the data show that the optimal conditions for the purification of wastewater from ammonia are the consumption of a sorbent of 20-30 g / l with a time of contact of the sorbent with the waste water of at least 6 hours.

В табл. 4 приведены данные по . очистке сточных вод, прошедших биологическую обработку, от аммиака горелой формовочной земли, модифицированной различными способами, в сравнении с известным способом.In tab. 4 shows data on. treatment of wastewater, past biological treatment, from ammonia burned molding the earth, modified in various ways, in comparison with the known method.

Приведенные в табл. 4 данные показывают , что сорбционна  способность горелой земли по отношению к аммиаку и аммонийным ионам зависит от способа ее модификации. 90%-на  степень очистки сточных вод от аммиака достигаетс  при использовании горелой формовочной земли, модифицированной последовательно фтористоводородной кислотой , а затем щелочью.Given in Table. 4, the data show that the sorption capacity of the burned earth with respect to ammonia and ammonium ions depends on how it is modified. 90% of the degree of purification of wastewater from ammonia is achieved using burned molding earth, hydrofluoric acid, modified sequentially, and then alkali.

Известный способ также обеспечивает 90% степень очистки. Однако в известном способе така  степень ,очист ки достигаетс  при расходе силикагел  530 г/л, в предлагаемом способе - при расходе земли 30 г/л, что в 17,6 раза меньше.The known method also provides a 90% degree of purification. However, in the known method such a degree of purification is achieved at a silica gel consumption of 530 g / l, in the proposed method at a ground consumption of 30 g / l, which is 17.6 times less.

После очистки предлагаемым способом вода имеет следующие показатели качества: ХПК 38 мг/л, ВПК 5 мг/л, ПАВ 0,07 мг/л, фосфаты (в пересчете на .) отсутствуют, щелочность 2,8 мг/л, жесткость 5,2 мг-экв/л, в т.ч. кальци  3,2 мг-экв/л, магни  2,0 мг-экв/л, рН 8,0.After cleaning by the proposed method, water has the following quality indicators: COD 38 mg / l, MIC 5 mg / l, surfactant 0.07 mg / l, phosphates (in terms of.) Are absent, alkalinity 2.8 mg / l, hardness 5, 2 mEq / l, incl. Calcium 3.2 mEq / L, Mg 2.0 mEq / L, pH 8.0.

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет сократить расход сорбента дл  очистки сточных вод от аммиака и получить воду по качеству, пригодную дл  технического водоснабжени  .Thus, the proposed method allows to reduce the consumption of sorbent for purification of wastewater from ammonia and to obtain water of quality suitable for technical water supply.

Применение способа позволит заменить силикагель - один из ценных продуктов силикатной промышленности, на горелую формовочную землю,  вл ющуюс  отходом металлургического производстваThe application of the method will allow to replace silica gel - one of the valuable products of the silicate industry, with burnt molding earth, which is a waste of metallurgical production.

Claims (2)

1. Способ модификации кремнийсо- дер -щего сорбента дл  очистки сточных вод от аммиака, включающий щелочную обработку, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  сорбционной способности сорбента , в качестве кремнийсодержащего сорбента используют отход металлургического производства - горелую формовочную землю, а щелочную обработку1. A method of modifying silicon sorbent for purifying wastewater from ammonia, including alkaline treatment, characterized in that, in order to increase the sorption capacity of the sorbent, metallurgical production waste is used as the silicon-containing sorbent, and burned molding earth ведут после выдерживани  сорбента вlead after keeping the sorbent in растворе фтористоводородной кислоты/hydrofluoric acid solution / 2. Способ поп, 1, отличающийс  тем, что раствор фтористоводородной кислоты используют концентрации 0,05-0,10 н, а щелочи - 8-10% при соотношении Т:Ж 1:3-4,2. Method pop, 1, characterized in that a solution of hydrofluoric acid using concentrations of 0.05-0.10 n, and alkali - 8-10% with a ratio of T: W 1: 3-4, Таблица Table Таблица 4Table 4